現(xiàn)代橋梁健康安全監(jiān)測系統(tǒng)PPT總結(jié)

1、橋梁健康安全監(jiān)測系統(tǒng)一、概述二、橋梁監(jiān)測一般規(guī)定和流程三、監(jiān)測手段及傳感器 四、安全評估方法 橋梁健康安全監(jiān)測不只是傳統(tǒng)的橋梁檢測技術(shù)的簡單改進,而是運用現(xiàn)代化傳感設(shè)備與光電通信及計算機技術(shù),實時監(jiān)測橋梁運營階段在各種環(huán)境條件下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)和行為,獲取反映結(jié)構(gòu)狀況和環(huán)境因素的信息,由此分析結(jié)構(gòu)健康安全狀態(tài),評估結(jié)構(gòu)的可靠性,為橋梁的管理與維護提供科學(xué)依據(jù)。在偶發(fā)事件(如地震)發(fā)生后,可通過監(jiān)測數(shù)據(jù)識別結(jié)構(gòu)的損傷和關(guān)鍵部位的變化,對大橋結(jié)構(gòu)的承載能力和抗風(fēng)、抗震等能力作出客觀的定量評估。 一、概述一、概述 橋梁健康安全監(jiān)測系統(tǒng)一般由三部分組成：1、現(xiàn)場監(jiān)測信號；2、采集監(jiān)測單元；3、控制中心。一、

2、概述 技術(shù)咨詢包括：項目實施方案、安全評定技術(shù)、工程總體造價。方案設(shè)計包括：結(jié)構(gòu)受力分析、易損性分析、檢測參數(shù)選取與測點優(yōu)化、傳感器選型與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、數(shù)據(jù)采集與傳輸設(shè)計、數(shù)據(jù)處理與安全評定等。二、橋梁監(jiān)測一般規(guī)定和流程 監(jiān)測期間應(yīng)進行巡視檢查和系統(tǒng)維護，監(jiān)測前應(yīng)根據(jù)各方的監(jiān)測要求與設(shè)計文件 明確監(jiān)測目的，結(jié)合工程結(jié)構(gòu)特點、現(xiàn)場及周邊環(huán)境條件等因素，制定監(jiān)測方案。橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測應(yīng)設(shè)定監(jiān)測預(yù)警值，監(jiān)測預(yù)警值應(yīng)滿足工程設(shè)計及被監(jiān)測對象的控制要求。監(jiān)測期間，監(jiān)測結(jié)果應(yīng)與結(jié)構(gòu)分析結(jié)果進行適時對比，當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)異常時，應(yīng)及時對監(jiān)測對象與監(jiān)測系統(tǒng)進行核查，當(dāng)監(jiān)測值超過預(yù)警值時應(yīng)立即報警。下列工程結(jié)構(gòu)的監(jiān)測方案應(yīng)進

3、行專門論證：甲類或復(fù)雜的乙類抗震設(shè)防類別的高層與高聳結(jié)構(gòu)、大跨空間結(jié)構(gòu)；特大及結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜的橋梁結(jié)構(gòu)；發(fā)生嚴(yán)重事故，經(jīng)檢測、處理與評估后恢復(fù)施工或使用的工程結(jié)構(gòu)；監(jiān)測方案復(fù)雜或其他需要論證的工程結(jié)構(gòu)。三、監(jiān)測手段及傳感器幾何線型監(jiān)測 傳統(tǒng)手段是利用全站儀和水準(zhǔn)儀對橋梁的幾何線型進行監(jiān)測，無法滿足遠(yuǎn)程、快速、智能橋梁監(jiān)測的要求。我們現(xiàn)代的監(jiān)測手段也是比較豐富的，如：靜力水準(zhǔn)儀，可實時精確的監(jiān)測橋梁的豎向位移；傾角儀可對墩柱（索塔）、拱腳等的傾斜狀況作出精確的測量；GPS（北斗）衛(wèi)星定位系統(tǒng)，可對橋梁關(guān)鍵部位的位移情況實時監(jiān)測；隨著攝影測量技術(shù)的發(fā)展，也逐步被應(yīng)用到工程監(jiān)測方面，可對橋梁的整體變形

4、情況作出準(zhǔn)確量測，配合無人機的遙測技術(shù)，更擴大了攝影測量的適用范圍。 靜力水準(zhǔn)儀沉降測量傾角儀傾斜測量三、監(jiān)測手段及傳感器幾何線型監(jiān)測 GNSS系統(tǒng)對橋梁位移監(jiān)測攝影測量配合無人機對結(jié)構(gòu)變形整體監(jiān)測三、監(jiān)測手段及傳感器應(yīng)變監(jiān)測 橋梁應(yīng)變監(jiān)測是橋梁健康安全狀況評價的一個重要指標(biāo)參數(shù)，現(xiàn)階段應(yīng)變傳感器種類比較眾多，除傳統(tǒng)的電阻和電容式應(yīng)變計外，新發(fā)展的還有振弦式和光纖光柵式應(yīng)變計，都對傳統(tǒng)應(yīng)變傳感器的精確性、穩(wěn)定性、耐久性有了較大的提高，同時通過數(shù)據(jù)采集儀和無線發(fā)射裝置，可實現(xiàn)對橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)變遠(yuǎn)程的智能監(jiān)測。 振弦式應(yīng)變計光纖光柵式應(yīng)變計三、監(jiān)測手段及傳感器應(yīng)變監(jiān)測 而現(xiàn)代結(jié)構(gòu)應(yīng)變監(jiān)測將向分布式光纖

5、買進，分布式光纖感測技術(shù)是一種以光為載體，光纖為媒介，感知和傳輸外界信號（被測量）的新型傳感技術(shù),它應(yīng)用光纖幾何上的一維特性，把被測參量作為光纖位置長度的函數(shù)，可以在整個光纖長度上對沿光纖幾何路徑分布的外部物理參量進行連續(xù)的測量，同時獲取被測物理參量的空間分布狀態(tài)和隨時間變化的信息，它是分布式監(jiān)測的主要手段。分布式光纖應(yīng)用橋梁監(jiān)測示意圖三、監(jiān)測手段及傳感器振動監(jiān)測 振動監(jiān)測應(yīng)包括振動響應(yīng)監(jiān)測和振動激勵監(jiān)測，監(jiān)測參數(shù)可為加速度、速度、位移及應(yīng)變。橋梁動力特性參數(shù)的變化(頻率、振型、模態(tài)阻尼系數(shù))是橋梁構(gòu)件性能改變的標(biāo)志。橋梁的振動水平(振動幅值)反映橋梁的安全運營狀態(tài)。橋梁自振頻率的降低、橋梁局

6、部振型的改變可能預(yù)示著結(jié)構(gòu)的剛度降低和局部破壞，是進行結(jié)構(gòu)損傷評估的重要依據(jù)。利用加速度計監(jiān)測橋梁振動三、監(jiān)測手段及傳感器振動監(jiān)測 也可利用孔徑雷達頻率高、范圍廣、精度高的特點對橋梁振動狀況實時監(jiān)測，通過數(shù)據(jù)分析可得到梁體的頻率、振幅和視距方向的位移。合成孔徑雷達對橋梁振動的監(jiān)測三、監(jiān)測手段及傳感器非結(jié)構(gòu)部件及輔助設(shè)施監(jiān)測 除傳統(tǒng)的對非結(jié)構(gòu)部件及輔助設(shè)施進行人工檢查外，可利用現(xiàn)代的傳感器對非結(jié)構(gòu)部件及輔助設(shè)施進行局部量測，當(dāng)發(fā)現(xiàn)局部量測數(shù)據(jù)發(fā)生異常時，再明確的進行人工檢查，可大大減少地毯式排查的工作量。如支座裝置，可安裝位移計，測量梁體于蓋梁之間距離的變化，如發(fā)現(xiàn)距離變化過大可證明支座已破壞或

7、老化。位移計測量橋體相對位移三、監(jiān)測手段及傳感器環(huán)境及結(jié)構(gòu)溫度監(jiān)測 橋址處的環(huán)境及結(jié)構(gòu)溫度監(jiān)測，是對影響橋梁安全因素的監(jiān)測，包括風(fēng)、地震、溫度和交通荷載等。使用的傳感器有:風(fēng)力儀記錄風(fēng)向、風(fēng)速進程歷史,連接數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)后可得風(fēng)功率譜；溫度計記錄溫度、溫度差時程歷史；濕度計記錄環(huán)境濕度變化；動態(tài)地秤記錄交通荷載流時程歷史,連接數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)后可得交通荷載譜；強震儀-記錄地震作用；攝像機記錄車流情況和交通事故等。風(fēng)力、溫度、濕度和攝像監(jiān)測站 橋梁安全評估是利用特定信息分析既有橋梁的可靠性,并為使橋梁保持規(guī)定的安全性能而做出相應(yīng)工程決策的過程。對于早先修建的中小橋梁,一般以評估橋梁的承載能力為重點。而對于大型橋梁,則將評估理論和監(jiān)測系統(tǒng)相結(jié)合,充分利用監(jiān)測系統(tǒng)長期積累的監(jiān)測數(shù)據(jù),對橋梁進行損傷識別和狀態(tài)評估。 目前,橋梁安全性評估理論方法主要有層次分析法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、可靠度理